人工智能视角下的无人驾驶技术分析与展望

2021-09-02 06:43任永昕陈新晨
科学与信息化 2021年22期
关键词:无人驾驶驾驶员传感器

任永昕 陈新晨

1. 唐山威程科技有限公司 河北 唐山 063700;

2. 河北矿业司家营铁矿 河北 唐山 063700

1 无人驾驶与人工智能技术相结合的优势

在传统的驾驶员驾驶中,驾驶员需要长时间的关注路面,观察路况,才能安全驾驶。然而,驾驶员在长期的驾驶过程中容易产生疲劳问题,这种情况很容易提高事故率。面对突发情况,驾驶员往往无法在短时间内采取有效措施。总之,传统的驾驶员驾驶模式无法有效保障人员的安全。然而,随着无人驾驶与人工智能的结合,驾驶安全水平将不断提高。随着科学技术的发展,人工智能技术日趋成熟,并应用于无人驾驶领域,极大地提高了无人驾驶水平。无人驾驶与人工智能的结合具有突出的优势。传感器系统主要采集无人驾驶车辆周围的信息,以保证无人驾驶车辆的安全行驶。因此,无人驾驶的研发和应用离不开传感器。另外,CPU主要对采集到的信息进行处理并进行路线规划,避免依赖人工驾驶车辆,而5G技术和CPU则通过无缝对接数据,加强行车安全。因此,将无人驾驶与人工智能相结合,极大地保障了无人驾驶的安全性。

停车是驾驶行为的重要组成部分。一般来说,停车难,稍不注意就容易划伤和碰撞。驾驶员主要根据驾驶经验停车。后视镜、倒车影像、车载雷达的介入,方便驾驶员停车。由于停车的主观性,如果对停车的判断有误,很容易增加事故发生率。随着人工智能技术在无人驾驶中的应用,停车难度进一步降低。人工智能能够检测周围环境,并根据停车环境准确计算出停车位置,进而安全、准确地停车。同时,科学的规划路线有利于降低油耗。在传统的驾驶过程中,驾驶员可能会选择不理想的行驶路线,从而增加油耗。通过人工智能,驾驶员可以得到目的地与出发地之间的路况和距离,从而更好地规划行驶路径。同时,在人工智能的作用下,无人驾驶车辆可以科学地选择最佳行驶速度,这也可以降低油耗,节约驾驶成本[1]。

图1 毫米波雷达工作原理

2 人工智能视角下的无人驾驶技术

2.1 智能感知

为了识别周围环境,车辆需要集成视觉、超声波传感器、激光雷达等传感器对信息进行采集和处理,并做出合理的判断。一般来说,雷达和摄像机广泛应用于无人驾驶车辆。在更深层次上,实现无人驾驶的目标需要各种不同类型的传感器作为支撑。例如,lidar分辨率高,可以支持更精确的车载环境建设,但需要更多的资金,目前还没有集中大规模生产lidar;毫米波雷达不易受外界因素影响,相对稳定,成本相对较低,可以广泛应用于低端车辆;摄像头可以分析人的状况和交通状况,判断存在的安全问题,是无人驾驶不可缺少的组成部分。

借助传感器采集、分析和识别数据主要包括两个方面。首先,要区分光学信息。主要是对路况和路人的出行情况进行分析。其次,要区分声学信息。主要是对车辆状况的分析,以及车辆、乘客和车辆之间的沟通。比如在驾驶过程中,驾驶员主要借助人眼观察前方来分析路况,而无人驾驶技术则需要借助摄像头采集道路图像和视频,这本身无法直接分析真实场景。只有借助于算法,我们才能了解运动车辆的路况。不同的传感器受环境等因素的影响,在使用算法的过程中也存在差异。

图2 激光雷达工作原理

2.2 人工智能

从现状分析,借助深度学习,无人驾驶汽车可以调整和优化自身的驾驶行为,是推动无人驾驶汽车发展的有效途径之一。无人驾驶汽车在行驶时可能会遇到许多不同的情况,对这些情况下的数据进行采集和处理,可以为无人驾驶汽车提供更好的训练条件,在持续的训练中形成更熟练的驾驶技能,不仅可以提高无人驾驶汽车的行驶效率,还可以达到与其他无人驾驶汽车信息共享的目的,提高无人驾驶汽车的驾驶能力以及安全性和可靠性。特别是在超级计算机研发成功后,借助算法学习可以提高车辆的感知水平,有效区分人、车、楼等各个行驶环节的情况,高效地处理数据,并根据结果做出决策。

由于该算法在模式识别方面取得了很大的成功。在进行深度学习时,可以分析抽象的内容,认清路况。在大数据背景下,智能控制技术需要人工智能技术的支持。主要是通过机械仿真,它有神经网络,可以通过学习得到发展[2]。

3 无人驾驶人工智能车存在的问题及对策

3.1 无人驾驶人工智能车存在的问题

目前,无人驾驶人工智能车还存在一些问题,影响了驾驶效果。首先,汽车驾驶的体验感有所下降。无人驾驶依靠计算机技术和人工智能。在这些技术的支持下,可以实现无人驾驶。但由此会导致,驾驶爱好者的体验感下降,即无法真正感受到驾驶的乐趣。在这种情况下,驾驶爱好者很容易与无人驾驶发生冲突。二是无人驾驶技术达不到人类判断的水平。无人驾驶技术存在一些弊端,不利于人员的安全。主要表现在遇到危险时,无人驾驶技术会提前感知阻力,然后选择应对危险的方式。通常,对汽车的阻力大于对人的阻力。无人驾驶汽车往往选择保护汽车,这无疑将对人们的生命构成极大威胁。第三,无人驾驶汽车还处于起步阶段。虽然我国投入多年从事无人驾驶技术的研究,致力于开发智能化、自动化的无人驾驶汽车,为人们生活提供诸多便利,但无人驾驶汽车仍处于初级阶段,无法取代传统汽车。在未来很长一段时间内,开车的人仍将占主导地位。之后,有人驾驶汽车和无人驾驶汽车将在社会生活中共存。为了提高交通安全水平,促进社会健康发展,有必要探索解决二者矛盾和冲突的方法。同时,要积极推动无人驾驶汽车的成熟发展。

3.2 无人驾驶人工智能车问题的解决方案

为了推广无人驾驶人工智能车,充分发挥无人驾驶人工智能车的积极作用,人们需要构建解决方案。目前,大多数爱车人士追求的是竞争体验感,希望通过竞争获得良好的体验。为了提升汽车爱好者的体验,无人驾驶智能车可以设置实用和竞速两种驾驶模式。无人驾驶模式可以应用于生活中,而比赛要求司机操作汽车,从而保证无人驾驶的安全。受阻力影响,无人驾驶人工智能车辆仅保护车辆安全,这会威胁人员生命安全,违反了安全研发的原则。为了保证人员的安全,有必要对防抱死制动系统和牵引稳定控制系统进行优化,并充分发挥这些系统的积极作用。新的防抱死制动系统需要具备监测轮胎趋势的功能。如发现异常,应及时锁好轮胎,防止事故发生。未来,人们应该有效地处理有人驾驶汽车与无人驾驶汽车之间的矛盾。我国需要完善相关法律法规,然后运用法律法规来解决两者之间的冲突。此外,还应进一步发展无人驾驶人工智能车,优化其性能,进而更好地推广这类车辆[3]。

4 无人驾驶技术的发展现状与展望

从现状分析可以发现,各行各业都比较关注无人机的发展,但也存在很多问题。如果不能合理解决这一过程中出现的问题,无人驾驶技术就无法在实际中得到应用。

从技术角度看,传感器和模型是无人驾驶技术的关键内容。从某种意义上讲,其技术水平决定了无人驾驶技术的发展程度。但是,现有传感器的性价比和精度还不能考虑,因此有必要在未来充分应用激光雷达。随着人工智能技术的进步,该算法将得到更快速的发展,为实现无人驾驶的目标提供了有利的条件。

从道德和法律的角度来看,当前无人驾驶技术存在一些问题。无人驾驶车辆需要做出决策来规划合适的路线,这可能导致在避开行人和超车的过程中出现问题。此外,目前还没有完善的法律法规来支持无人驾驶车辆在行驶过程中需要遵循的标准和制定补偿措施。这不是一个可以通过技术发展有效解决的问题,需要通过不断探索加以完善。

从安全角度看,无人驾驶技术是一种新兴技术,在使用过程中可能会受到黑客的攻击,导致程序无法正常使用,甚至对人们的生命财产安全构成威胁。此外,该技术是否安全可靠也是判断无人驾驶车辆安全程度的依据之一。如果系统在使用过程中出现很多问题,很可能造成安全事故[4]。

5 结束语

如今,人工智能技术对人们的生产生活产生了深远的影响,为人们的生产生活提供了诸多便利。无人驾驶是社会发展的重要方向,我国正在积极发展无人驾驶技术。人工智能技术是无人驾驶技术的重要组成部分。随着人工智能技术的发展和成熟,无人驾驶进入了一个新的发展阶段。由于无人驾驶的发展离不开人工智能技术,必须大力研究人工智能技术,加快人工智能技术与驾驶技术的有效融合,以提高无人驾驶的智能化水平。

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